Schrödingeri „Mis on elu?“

Schrödinger näib arvavat, et kõlbelisuse paratamatuks tunnusjooneks on vastandumine ego tahtele.

Henrik Sova

Austria füüsiku Erwin Schrödingeri (1887–1961) „Mis on elu?“ on kolmas „Avatud Eesti raamatu“ sarjas ilmunud teos, mille autoriks on Nobeli füüsikaauhinnaga pärjatu, esimesed kaks on Werner Heisenbergi „Füüsika ja filosoofia“ (2013) ja Richard P. Feynmani „Kuus kergemat lugemist“ (2014). Laiema publiku seas on Erwin Schrödinger kuulus ennekõike selle poolest, et tal olevat olnud üks kummaline kass, kes oli koos tsüaniidikapsliga kasti kinni pandud ja olevat olnud enne kaane avamist korraga nii surnud kui ka elus.

Raamatus „Mis on elu?“ Schrödinger oma kassist ei kirjuta. Pigem vastupidi, see kvantmääramatust näitlikustav mõtteeksperiment võiks lugejaid hoopis eksitada. Nimelt ei mängi Schrödingeri arvates kvantmääramatus raamatus kirjeldatud elusa aine pärilikkuse mehhanismis mitte mingisugust bioloogiliselt tähtsat rolli (lk 116). Kvantteooria osa, millest raamatus juttu tuleb ja mida seotakse orgaaniliste protsessidega, on aatomite diskreetsed energiatasemed ja kvanthüpped ühelt energiatasemelt teise.

Raamatul on laias laastus kaks osa: esiteks „Mis on elu?“ ja teiseks „Vaim ja aine“. Esimeses annab Schrödinger kvantteooria abil vastuse pealkirjaküsimusele ja näitab, kuidas kvantfüüsikat on vaja elusa aine füsikalistlik-reduktsionistlikuks kirjelduseks. Teine osa on filosoofiline, seal püüab autor vastata küsimustele, mis on seotud vaba tahte, kõlbluse, tunnetusteooria ja religiooniga. Nii et haare on mitmekesine ja sünteesiv ning vastab suurepäraselt tippteadlase positivistlikule optimismile: „Me tunneme selgesti, et alles nüüd hakkame omandama nii usaldusväärset materjali, et kõike teadaolevat ühtseks tervikuks sulatada“ (eessõna). Selle universaalse igatsuse taustal on paratamatu, et autor seilab vetel, mis väljuvad tema kui eriteadlase otsese kompetentsi piirest, mida ta, tõsi küll, vähemalt raamatu esimeses osas adub ja mille pärast ta ka vabandust palub (lk 36). Kuid just raamatu esimeses pooles võiks vabandus ülearusena näida, sest Erwin Schrödinger on kindlasti sobiv teadlane võtmaks sõna kvantmehaanika ja pärilikkusmehhanismi seoste kohta. Raamatu esimene pool ongi selgelt esitatud, huvitav ja veenev. Veidi teine lugu on aga raamatu teise poolega, kus võetakse vaatluse alla teemad, mis jäävad erialaselt täielikult kvantmehaanika piirest välja. Kummalisel kombel seal autor oma võimaliku võhiklikkuse pärast enam vabandusteks põhjust pole näinud. Aga ehk polegi see nii kummaline, sest tundub olevat nii, et mida ebakompetentsemana mingis valdkonnas sõna võetakse, seda vähem end just seetõttu ebakompetentsena tuntakse. Ja ehk ka eksliku eelarvamuse tõttu, et käsitletud teemad näivad kuuluvat iga inimese kompetentsi. Järgnevalt püüan võtta väga lühidalt kokku raamatu esimese poole, et lehelugeja saaks vastuse küsimusele, mis on elu, ja esitada raamatu teisest poolest valiku probleeme, mida skeptiline lugeja võiks silmas pidada.

1.

Schrödingeri ajendanud lähteprobleemiks on asjaolu, et kromosoomis paikneva kindla päriliku tunnusjoone ainelise kandja – nimetame selle geeniks (lk 47) – maksimaalne suurus on murettekitavalt väike. Leidliku arvutusega saab näidata (lk 65), et kromosoomi piirkond, mille röntgenikiirtega mõjutamisel tekib isendi mõne päritava omaduse muutus (s.t leiab aset mutatsioon), ei saa olla suurem kuubist, mille külje pikkus on kõigest kümme aatomikaugust. Miks see muret teeb? Probleem on järgmine: kuidas saab nii vähesel määral aatomeid sisaldav struktuur, mis on paratamatult pidevalt korrapäratu soojusliikumise meelevallas, olla imepärase püsivuse ja korrapära aluseks (pärilikud omadused kanduvad muutumatutena põlvest põlve edasi sadu aastaid)? Ilma selle füüsikalise korrapära ja püsivuseta, mida ilmutab endas üksik geen, ei saaks omadused taasilmneda järglastel ja oleks võimatu kogu evolutsiooniprotsess. Klassikalise statistilise füüsika seisukohast peaks geen soojusliikumise tagajärjel laiali lagunema, mitte sajandeid vastu pidama.

Sellest järeldab Schrödinger, et geen ei saa olla midagi muud kui molekulilaadne aatomite süsteem, mille muutmiseks ühest diskreetsest konfiguratsioonist teise (ühelt energiatasemelt teise) läheb vaja kindel kogus energiat ja seda konfiguratsiooni ei saa lõhkuda sellest energiakogusest väiksemate kogustega pommitamisel (seda soojusliikumine endast kujutab). Selle olukorra seletus on taandatav kvantmehaanikale, mille järgi aatomituumade süsteemid ei saa olla suvalistes olekutes, vaid diskreetsetel energiatasemetel ja hüpe ühelt tasemelt teise on salapärane sündmus nimega kvanthüpe. Mutatsioon geenis on üldistatult selline „kvanthüpe“.

Need asjaolud (näiteks, et pärilike omaduste kandja on väga väike jupp kromosoomist ja et see on molekul) on tänapäeva lugejale tuttavad, ent raamatu esmailmumisel 1944. aastal olid need mõtted laiemale publikule uued. DNA kaksikheeliks avastati alles 1953. aastal. Kuid nii James Watson kui ka Francis Crick ongi mõlemad otsesõnu tunnistanud, et said inspiratsiooni suuresti Schrödingeri raamatust. Eriteadlaste hulgas olid need seosed ja ideed juba muidugi teada, USA geneetik H. J. Muller sõnastas pärilikkusemolekuli põhiomadused juba 1920ndate alguses. Raamatu „Mis on elu?“ põhiline väärtus ja huvitavus tänapäevasele lugejale ei seisne mitte nende geneetiliste tõsiasjade sedastamises (neid võib igaüks tänapäeval lugeda keskkooli bioloogiaõpikust), vaid leidlikes analüütilistes mõttekäikudes, kuidas Schrödinger nende seisukohtadeni jõuab, kuigi osalt leidsid need alles hiljem geneetikas teaduslik-empiirilist kinnitust.

Niisiis, elusa ainena määratleb Schrödinger sellise geneetilise (ehk molekulidest ehitatud aperioodiliste kristallide) struktuuri (lk 85), mis suudab jätkata ainevahetust keskkonnaga või muud tegevust pikema aja jooksul, kui seda eeldaksime eluta ainetükilt, mis erinevate hõõrdumiste tõttu langeks paratamatult kiiremini termodünaamilisse tasakaalu ehk kokkuvõttes maksimaalse entroopia olekusse (lk 96). Eluta mehhanism ei suuda struktureeritult ja dünaamiliselt vastu panna soojusliikumise kaosele ja säilitada oma madalat entroopiataset nii, nagu teeb seda elusorganism.

See Schrödingeri määratlus on siiski poolik, sest selle määratluse teine pool sisaldab sõna „elutu“, mis tuleks omakorda avada, kasutamata sõna „elu“. Ja pealegi ei pruugi see määratlus klappida meie intuitsioonidega: mõned aperioodilised kristallid, mida peame elututeks, moodustavad väga keerukaid ja püsivaid struktuure, mõned elusorganismid pole jälle üldse eriti dünaamilised või elavad väga lühikest aega. Kuid kui intuitsioonid kõlbavad määratluse vastunäideteks, siis peaks kõlbama ka lihtne lahendus, et kogume intuitsioonid kokku ja tuletame nendest määratluse. Nii et võtame lihtsalt ette paradigmaatilised näitekogumid elusast ja eluta ainest ning määratleme nendest kogumitest abstraheeritud omaduste abil, kuidas erinevad elusad aperioodilised kristallid elututest. Üheks elusa aine keskseks tarvilikuks omaduseks võib pidada ATP ehk adenosiintrifosfaadimolekuli olemasolu: elusa aine vastupidavus entroopiale põhineb elektronidevahelistel tõukejõududel ATP-molekulis, nagu Agu Laisk seda järelsõnas kirjeldab (lk 250). Selline lähenemine on minu arvates kõige lihtsam ja selgem. Kui keegi soovib elu määratlemisel lähtuda teadvuse mõistest või taandamatutest teleoloogilistest omadustest – või, mis veel hullem, élan vital’ist või muust seesugusest müstikast –, siis peaks ta minu meelest põhjendama, miks ette võtta keerukam tee.

Muidugi võib sellise määratluse puhul juhtuda, et mõnedel entiteetidel leidub omadusi, mis ühtivad mingis osas nii elusa kui ka eluta paradigmaatiliste näidete omadustega ja langevad seega elusa-eluta vahelisse halli alasse – puudub täpne piirjoon. Aga see ei pea olema probleem. Samamoodi puudub meil täpne piir näiteks punaste ja mitte-punaste asjade vahel või näiteks selle vahel, millal on kindlasti kunst ja millal mitte. Küll aga on mõlema kohta olemas paradigmaatilised näited ja kui mõnel praktilisel põhjusel on vaja tõmmata hallis alas kindel piir, siis saab demokraatlikult kokku leppida.

Seega, elusorganism on mõnede eripäraste tunnustega süsteem, mis säilitab vähese entroopiaga olekut või isegi vähendab oma entroopiat. Seda muidugi ainult teatud aja jooksul, keegi ei ela igavesti. Tagasilangust termodünaamilisse tasakaaluseisundisse peatada või aeglustada suudab elus aine seetõttu, et toitub negatiivsest entroopiast ehk negentroopiast – süües ja juues vähese entroopiaga süsteeme ehk teisi elusorganisme. Kui 1964. aastal küsiti NASA teadlaselt James Lovelockilt (ta kuulus teadusrühma, mille ülesandeks oli välja mõelda teoreetiline elu tuvastamise süsteem), mille järgi otsida elu Marsilt, siis vastas ta Schrödingerist inspireerituna, et ta otsiks entroopia vähenemise alasid, sest see on kogu elu iseloomustav üldomadus.

2. Determinism ja vaba tahe

Esimene filosoofiline probleem, mille füüsik raamatu teises pooles ette võtab, on tuntud vastuolu, et keha funktsioneerib küll füüsikaseadustega determineeritud mehhanismina, kuid inimene kogeb ka otseselt oma vaba tahet (lk 117). Vastuse andmisel pöördub Schrödinger hinduismi pühade tekstide upanišaadide poole ja leiab, et „ainus võimalik lahendus“ on käsitleda isiklikku mina kõikjaloleva, kõikehõlmava igavese minana (athman=brahman), mis juhib „„aatomite liikumist“ kooskõlas Looduse Seadustega“ (lk 117). Teadvuse või hingede paljususe idee („vaimu pluraliseerumise hüpotees“) on kõigest illusioon (maaja), tegelikult on olemas üksainus asi (lk 119). Schrödinger näib uskuvat, et peab olemas olema maailma vaatemängu jälgiv kõikeläbistav vaim või mõistus, mis pole pelk materiaalse maailma saadus ega kao koos sellega (lk 179). Raske on näha, kuidas selletaolised arutlused raamatu teises pooles on midagi enamat suvalistest spekulatsioonidest või kuidas need klapivad kokku raamatu esimese poole reduktsionistlik-füsikalistliku hoiakuga, mida autor on eksplitsiitselt väljendanud (vt lk 18 ja 94).

Tõstatatud filosoofiliste probleemide võimalikke lihtsamaid lahendusi Schrödinger kas ei mainigi või libiseb neist pikemata üle. Näiteks meile esitatud determinismi ja vaba tahte probleemi vähemalt mulle esimesena pähe tulev lihtsaim lahendusvariant võiks ehk olla, et meie keha ongi pelk determineeritud mehhanism ja vaba tahe on lihtsalt sellega kaasuv fenomenoloogiline kogemus. Põhilisemas mõttes oleks vaba tahe seega küll näivus või illusioon, aga miks peaks see olema probleem? Asjaolu, et vaba tahe on mingis metafüüsilises mõttes näivus, ei pea ju vähendama selle kogemise tähtsust või meeldivust meie teadvuses. Me kogeme vaba tahet ikka sellisena, nagu me seda kogeme, ja kui see kogemus meile meeldib, siis ongi kõik hästi. Selle lahendusvariandi kohta näib Schrödinger ütlevat ainult, et see ei sobi sellega kaasneva „ebamugavustunde“ pärast (lk 117). Ja näiteks alternatiivi kohta, et meie hing või teadvus või vaim sureb koos meie kehaga (see võiks ehk enne pähe torgata, kui et hakata kohe mõtlema endast kui „kõikeläbistavast vaimust“), ütleb ta kõigest, et see on „ebameeldiv“ (lk 119). Või näiteks seisukoht, et mõistus või teadvus pole midagi eraldi- või iseseisvat, vaid tekkis mateeria „vaatemängu pärast, mida ta nüüd vaatleb, ja lakkab olemast koos sellega“, olevat „ilmselgelt absurdne“ (lk 180). Aga see „absurdsus“ on vähemalt minu mitte nii ekstravagantsele vaimule hoopis ilmselgelt kõige lihtsam lahendus. Ja kui mitte, siis tuleks näidata, miks. Aga pelgad ses stiilis emotsionaalsed sedastused on igav demagoogia ega vasta raamatu sümpaatse esimese poolega kõrgeks köetud ootustele.

Konkreetsem argument, mille Schrödinger toob teadvuse ainulisuse kasuks (teadvuse pluralismihüpoteesi vastu) kahes kohas, on see, et otseselt kogeme teadvust ainult ainsuses, mitte kunagi üheaegselt mitmuses (lk 118 ja 170–171). Ta peab seda empiiriliseks tõsiasjaks, et üks ja sama mõistus ei saa evida rohkem kui ühte teadvust ja et me isegi „oleme täiesti võimetud kujutlema vastupidist“ (lk 170). Kuigi selle arutluse otsene küsitavus seisneb selles, et sellest igaühe kogetavast „empiirilisest tõsiasjast“ ei järeldu iseenesest mitte midagi selle kohta, kuidas teadvused on maailmaruumis jaotunud või kui palju neid on, tahaksin ma selle argumendi juures osutada ühele teisele põhimõttelisele probleemile. Kui oleme võimetud kujutlema vastupidist, siis me ju ei oskagi ette kujutada, mida tähendab omada korraga mitut teadvust. Seega ei saa me teada ka seda, milles seisneb ühe ja mitme teadvuse kogemise erinevus. Seega võime sama hästi öelda, et see, mida kogeme, ongi hoopis mitme teadvuse kogemus.

Samasuguse ideoloogiaga jätkab Schrödinger, et on „täiesti võimatu saada ettekujutust sellest“, kuidas minu üksik teadvus võis tekkida minu rakkude kogumist või miks selline „rakkude kogukond“ pigem ei ilmutanud mingisugust teadvuse mitmesust (lk 171). Siinjuures ei häiri mind isegi mitte niivõrd väidete ja arutluse eesmärgi hägusus, kuivõrd arutluse lähtepunkt. Kui teadvus oleks just tekkinud mind moodustavate rakkude kogumist, siis millisena ma seda kogeksin? Miks mitte just sellisena, nagu ma seda parasjagu kogengi? Miks ei võiks mind just siis tabada samasugune hämmeldus, et kuidas on see võimalik?

Schrödingeri nii-öelda empiiriliste argumentide põhihäda on see, et nende abil ei saa tuvastada kahe vastandliku seisukoha tõesust ega väärust. Schrödinger saab leida empiirilistest asjaoludest oma maailmapildile kinnituse ainult siis, kui saame tuvastada, et needsamad asjaolud ei paku kinnitust ka vastupidisele. See aga tähendab, et peaksime saama kuidagi tuvastada, et kui kehtiks Schrödingeri seisukohale vastupidine olukord – kui teadvus kõigest olekski midagi sellist, mis kaasub kindlal viisil konfigureerunud molekulidega, ja neid on sama palju kui neid konfiguratsioone ja nad kaovad koos selle struktuuriga –, siis sellisel juhul kogeksime oma teadvust või muid kogemusi hoopis teistsugusena, võrreldes sellega, mida kogeme praegu (või üldse mitte kuidagi). Aga seda tuvastada või näidata pole võimalik. Me ei tea, mida tähendab kogeda teadvust siis, kui kõik oleks teisiti. Seega võib sama hästi väita, et see, mida parasjagu kogeme, ongi juba Schrödingeri väidetele vastupidise olukorra kogemine. Nii et tegelikult toetavad „empiirilised“ asjaolud mõlemat maailmapilti täpselt võrdsel määral. Kuid oluline erinevus seisneb selles, et üks neist piltidest on ökonoomsem. Milleks postuleerida braahmaneid ja muud esoteerikat, kui – empiiriliselt ceteris paribus – saame ilma hakkama?

Kõlblus

Schrödingeri arvates peegeldab teadvus evolutsiooniprotsessi ja see väljendub ennekõike selles, et teadvus on seotud närvisüsteemi funktsioonidega, mis on kohandatud just muutuva ümbruse kogemiseks. Vastavalt evolutsiooniprotsessi mehhanismile reflekteerib teadvus ennast kui osa olemasolevast, mis peab kogu aeg end ületama ja teisenema. Schrödingeri järgi sillutavad need tähelepanekud „teed kõlbluse teaduslikule mõistmisele“. „Kõikidel ajastutel ja kõigi rahvaste puhul on igasuguse tõsiseltvõetava kõlblusõpetuse tagapõhjaks alati olnud enese-eitus. Kõlbluse õpetamine eeldab alati „sa pead“ vormi, mis on mingil määral vastuolus meie algelise tahtega“ (lk 132). Meie teadlik kõlbeline elu on alati pidev võitlus algelise ego soovide vastu. See peegeldavat evolutsiooniprotsessi, kus teadvuse kõlbeline püüd ego seljatada on psüühiline korrelaat sellele, kuidas organism seisab vastu evolutsiooni edasi viivatele mutatsioonidele.

Selle arutelu jaburus või usutavus on igaühe maitse asi. Küll aga tahan tähelepanu juhtida sellise arutluse põhimõttelistele probleemidele. Teooriad, kus kõlblust üritatakse „teaduslikult mõista“ seeläbi, et nähakse seda tulenevat naturalistlikest protsessidest või empiirilise teaduse sedastustest, kipuvad kahe silma vahele jätma probleeme seoses Hume’i lõhega fakti ja väärtuse vahel: sellest, mis on, ei saa tuletada seda, mis peaks olema, s.t kõlblust. Normatiivsete, kõlblust puudutavate väidete mõte ongi see, et öeldakse, kuidas asjad peaksid olema, mitte seda, kuidas kõik on. Ja seda asjaolu Schrödingeri mõte ka mingis mõttes haarab. Kuid ta näib tähelepanuta jätvat, et normatiivsete ja deskriptiivsete väidete lahknevus toimib ka vastupidi: sellest, kuidas asjad peaksid olema, ei järeldu see, et asjad nii juba pole. Kõlbeline käitumine ja ego soovid-ihad ei pea olema tingimata vastuolus. Schrödinger näib aga arvavat, et kõlbelisuse määravaks või paratamatuks tunnusjooneks on vastandumine ego tahtele või soovidele, ja toob argumendiks, et nii olevat see olnud „kõikidel ajastutel ja kõigi rahvaste puhul“. Pigem näib olevat vastupidi: enamikus eetikateooriates või kõlblusõpetustes ei nõuta, et kõlbeline inimene peab tingimata iseendaga vastuolus olema või iseend ületama. Näiteks Platoni ja Aristotelese filosoofias on kõlbeline käitumine määratletud vooruste kaudu ehk nende omaduste kaudu, mis aitavad saavutada eudaimonia’t, inimese loomupärast sihti. Ilmselt levinuimas eetikateoorias utilitarismis on kõlbeline tegu see, mis toob rohkem kasu. Nendes õpetustes on idee, et kõlblus peaks tingimata olema vastuolus egoga, täiesti ebaoluline. Muidugi võib juhtuda, et nendes õpetustes eetilisena määratletud tegu läheb vastuollu tahtega, ent see pole määrav või paratamatu asjaolu, vaid pelk sattumus. Inimene võib olla absoluutselt kõlbeline ka siis, kui kõik harmoneerub tema tahtega ja ta ei pea endas midagi muutma ega ületama.

Teadus ja religioon

Peatükk „Teadus ja religioon“ pakub huvitava arutelu selle üle, kuidas üks õhtumaise filosoofia mõtteliine Platonist Kanti kaudu Einsteinini on olnud inimese vabastamine ajalisuse haardest. Platon kõneles ajatust igavikulisest tõelisusest väljaspool mööduvuse näivust, Kantile oli aeg inimliku meelekaemuse vorm, Einstein näitas, et aeg on palju suhtelisem, kui julgesime arvata. Schrödinger aga järeldab sellest objektiivse maailma vabastamisest ajast, et tõenäoliselt leidub olemisviise ka väljaspool aega ja ruumi, mis „avab tee usule religioosses tähenduses“ (lk 188). Schrödinger leiab, et nii on teadus vähemalt võimalikkusena näidanud igavest elu teispool aega ja ruumi, mis ongi religiooni pärusmaa.

Kuid see kõik näib lahtisest uksest sissemurdmisena: mingisugust usuteed pole vaja teadusel avada ja see pole ka teaduse ülesanne. Muidugi on loogiliselt võimalik eksistents teispool aega ja ruumi kõikvõimsa Jumala juures vms, nende religioossete fantaasiate võimalikkuseks pole vaja Kanti ja Einsteini ajateooriat. Alati on võimalik usu najal postuleerida kõiksugu entiteete ja eksistentse. Teaduse asi pole neid kinnitada ega kummutada. Teaduse asi on ehitada võimalikult ökonoomne mudel võimalikult paljude nähtuste kooskõlaliseks seletamiseks. Kui keegi soovib sinna mudelisse midagi lisada, siis lasub tõestuskoorem just temal, mitte vastupidi. Nagu Bertrand Russell näiteks tõi, on loomulikult võimalik, et kusagil Marsi ja Maa vahel tiirleb ümber Päikese üks teepott, aga seda peab tõestama see, kes seda väidab. Kuivõrd me saame maailma seletamisel ilma selle teepotita sama hästi hakkama, siis pole mõistlik seda objekti postuleerida ja füüsika varal ei pea selle mitte-olemasolu tõestama.

Igal juhul loeb skeptiline vaim füüsiku esoteerikasse kalduvaid ja pseudofilosoofilisi arutlusi raamatu teises pooles mõnusa muigega suunurgas. See muidugi ei tähenda, et autoril kõiges õigus poleks olnud. See kõik on põhimõtteliselt võimalik. Aga sellest ainuüksi ei piisa, õigsust tuleb ka veenvalt näidata – tõe õnne peale tabamiseks pole vaja olla füüsikageenius.

♥